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Solarakku Sicherheit

Das Thema Betriebssicherheit muss bei Batterien besonders große Beachtung finden. Eine etwas reißerische Faustregel besagt, dass ein Lithium-Akku mit 3 kWh dieselbe Explosionswirkung wie 1 kg Dynamit entfalten kann. Zu viele Brände wurden bereits durch Batterien ausgelöst, weswegen einige Sicherheitsaspekte und Technische Standards unbedingt zu beachten sind.

Was passiert im Fehlerfall?

Die Fehlerquellen lassen sich generell in thermische, mechanische und elektrische Fehler einteilen. Große Hitze und mechanische Belastungen (Vibrationen, Schläge) sollten also immer vermieden werden (auch während der Lagerung, Transport und Installation). Der extremste Fehlerfall ist ein Brand oder gar eine Explosion der Batterie. Man spricht dabei vom „thermischen Durchgehen“ der Batterie. Durch zu hohe Ströme, Kurzschlüsse, Überladung, Tiefentladung, zu hohe Temperaturen oder mechanische Beschädigung können die Elektrolyte innerhalb der Batterie gasförmig werden und austreten. Vorsicht deshalb bei „aufgeblähten“ oder verformten Batteriezellen, dies könnte ein Indiz für eine solche Vergasung sein. Die Gase sind meist bereits ab sehr geringen Temperaturen brennbar, so dass sich das Gas schnell entzünden kann. Zudem wirken viele Bauteile innerhalb der Batterie zusätzlich brandbeschleunigend und können eine Wärmeenergie erzeugen, die ein Vielfaches höher ist als die gespeicherte elektrische Energie der Batterie.

Auf was Sie achten sollten

Als Laie ist es schwer, die Fehleranfälligkeit eines Batteriesystems richtig zu beurteilen. Die folgenden Punkte können als eine erste grobe Orientierung dienen.

Vor dem Kauf

Redundante und stromlos offene Schaltelemente: Das System sollte auch bei einem eventuellen Ausfall einzelner Sicherheitselemente (Relais oder BMS) oder bei einem Stromausfall weiterhin in der Lage sein, Notfall-Abschaltprozeduren durchzuführen. Wichtig sind eine feuerfeste Verkabelung, Redundanz zentraler Steuerelemente und stromlos offene elektro-mechanische Relais (die ohne Stromzufuhr automatisch abkoppeln).

Spannungs- und Temperaturüberwachung auf Zellebene: Jede einzelne Zelle sollte bezüglich Spannung, Strom und Temperatur so überwacht werden, dass Überhitzung und Tiefentladung verhindert werden kann. Das BMS sollte durch die Auswertung dieser Faktoren Zellschäden erkennen, und die Zelle bei irreversiblen Schäden dauerhaft vom Gesamtsystem trennen bzw. das Gesamtsystem abschalten.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat eine Checkliste zur Beurteilung der Betriebssicherheit veröffentlicht. Im Dialog mit dem Hersteller oder Installateur sollten die einzelnen Aspekte abgefragt werden, so dass eine Bewertungs-Punktzahl errechnet werden kann.

Bei der Installation

Keine äußeren Auffälligkeiten am und im Gerät: Die verbauten Batterien und Batteriezellen sollten einheitlich aussehen und keinesfalls verformte, verfärbte oder in sonstiger Hinsicht beschädigte Gehäuse aufweisen.

Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) hat eine Checkliste veröffentlicht, die vom Installateur ausgefüllt werden sollte: http://www.photovoltaik-anlagenpass.de/der-speicherpass/. Neben technischen Parametern und Standards des Batteriesystems werden die sichere Installation und Unterweisung des Nutzers dokumentiert.

Die wichtigsten Sicherheitsstandards

  • DIN EN 62619: Diese neue Prüfnorm soll in Zukunft einige Sicherheitslücken von Batteriesystemen schließen. Sie existiert bisher nur im Entwurf und ist somit noch nicht offiziell gültig. Die Hersteller können die Norm jedoch auch jetzt schon freiwillig erfüllen.
  • Transportvorschriften UN 38.3 (für Lithium-Batterien) und 598 des ADR (für Blei-Batterien): Diese Zertifikate prüfen die sichere Transportfähigkeit von Zellen oder Batteriesystemen. Die meisten Zellen verfügen über dieses Zertifikat – viele Batteriesysteme jedoch nicht. Beide Ebenen, Zellen und auch das Gesamtsystem, sollten jedoch zertifiziert sein. Das Zertifikat allein ist keine Garantie für einen sicheren Betrieb, sollte jedoch in Kombination mit der DIN EN 62619 einen gewissen Sicherheitsstandard implizieren.
  • VDE AR-E 2510-2: Diese neue Richtlinie für die sichere Installation und Betrieb von Batteriesystemen wird aktuell noch ausgearbeitet. Das Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE hat hierzu aber bereits Hinweise für den Anschluss und Betrieb von Speichern am Niederspannungsnetz veröffentlicht

Alle Batterietypen (manche mehr, manche weniger) können im Extremfall brennfähige Gase entwickeln. Sie sollten daher nur in gut durchlüfteten Räumen mit möglichst konstanter Temperatur installiert werden.

Der Dachboden ist als Installationsort meist ungeeignete, da die Temperaturen dort im Sommer schnell zu heiß werden können. Die relativ konstant niedrige Temperatur eines Kellerraums eignet sich in meisten Fällen besser als Installationsort.

Batteriesysteme sollten von potentiell zündenden Elementen (bspw. Kabel- oder Schaltschränken) ferngehalten werden.

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